Главная » Книжные издания

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 48

ТАБЛИЦА 5.28. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Значения коэффициентов для угла наклона к вертикали равнодействующей нагрузки б°

га В &

О

с

1,00 5,14

-

0,20

(0,05)

. 5

N

с

1,57 6.49

(1,26) (2,93)

б'=4,9 °

0,60

0,42

(0,12)

10 ;

с

2.47 8,34

2.16 6.57

(1,60) fi (3,38)

=9,8

- N

1,35 3,94

1,02 3.45

0,61 2,84

(0.21)

(2,06) б'=14,5°

с

10,98

9,13

6,88

(3.94)

у

2,88

2,18

1,47

0,82

(0,36)

6.40

5,56

4,64

3,64

(2,69) б'=18,9°

с

14,84

12,53

10,02

7,26

(4,65)

У

5,87

4,50

3,18

2,00

1,05

(0,58)

Я

10,66

9.17

7,65

6,13

4,58

(3,60) б

=22,9°

с

20,72

17.53

14,26

.10,99

7,68

(5,58)

12.39

9,43

6,72

4,44

2,63

1.29

(0,95)

18,40

15,63

12,94

10,37

7,96

5,67

(4,95) б

=26,5°

с

30.14

25,34

20.68

16,23

12,05

8,09

(6,85)

27,50

20.58

14,63

9,79

6,08

3,38

(1,60)

33,30

27,86

22,77

18,12

13,94

10,24

(7,04) б

=29,8 °

-

с

46,12

38.36

31,09

24,45

18,43

13,19

(8,63)

У

66.01

48,30

33,84

22.56

14,18

8,26

4,30

(2,79)

Я

с

64,19 75,31

52,71 61,63

42,37 49,31

33,26 38,45

25,39 29,07

18,70 21,10

13,11 14,43

(10,46) (11,27)

=32,7 °

У

177,61

126.09

86,20

56,50

32,26

20,73

11,26

5,45

(5,22)

45

Я

с

134,87 133,87

108,24 107,23

85,16 84,16

65,58 64,58

49,26 48,26

35,93 34,93

25,24 24,24

16,82 15,82

(16,42) (15,82)

=35.2 °

Примечания: 1.При промежуточных значениях (pi и б коэффициенты Ny, Ng /у определяются

по интерполяции.

2. В скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие предельному значению угла нак.чона нагрузки

7-213




Рис. 5.34. К определению приведенных размеров фундамента

а - прямоугольного; б - круглого

грузки на основание на уровне подошвы фундамента; S , S и I - коэффициенты формы подошвы фун-Т g с ,

дамента; V j и 7 j - расчетные значения удельного

веса грунтов, находяш;ихся соответственно ниже и выше подошвы фундамента; при наличия грунтовых вод определяются с учетом взвешиваюш,его действия воды.

Угол S наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется по формуле

ig6 = FkfF, (5.82)

где FH F р - горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки на основание на уровне подошвы фундамента.

Расчет по формуле (5.82) допускается вы-аолнять при условии

tg6< sin

(5.83)

Формула (5.79) применима для расчета основания по несущей способности при условии, что пригрузка со стороны, противоположной возможному выпору грунта, не превышает Q,5R (здесь R - расчетное сопротивление основания) .

При невыполнении условия (5.83) расчет следует производить графоаналитическими методами.

Взвешивающее действие воды ири определении удельного веса грунта учитывается при уровне грунтовых вод как выше, так и ниже подошвы фундамента (в последнем случае только при условии, что этот уровень будет ниже подошвы фундамента не более чем на двойной размер той стороны подошвы, вдоль которой может происходить потеря устойчивости). П]!И промежуточном полол^ении уровня грунтовых вод удельные веса грунта y Vj должны определяться как средневзвешенные.

Коэффициенты несущей способности Ny Nq в Nc, вычисляемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта ф = Ф15 определяются по следующим формулам;

cos ai [cosec ф -- М^Е^ (ctg Ф -f а)] R

cosA,

cos q)

(5.84)

созфМ! (1 + Moa);

(5.85) (5.86)

где

б - arcsin

1 -f sing

sin ф

(здесь i = О, 1, 2;

co = Ф; cCj = 2Я, + ф; ctg = 2Я a=(i /)/(/Mi-Mo); / = (созЯ, - Mo sin Я) E; £ = exp (Я tg Ф); /=1 -Ma.tga; R=.(l -j-iViic) (1 + з1пф -2sin?).

Коэффициенты формы подошвы фундамента определяются по следующим зависимостям:

= 1~-0,25/т1; (5.87)

g=l + i,5/T]; (5.88)

e-i+0,3/iq; (5.89)

где ц=11Ь; здесь b и I ширина и длина фундамента, принимаемые прн внецентренном приложении равнодействующей равными приведенным значениям Ь' и определяемым по формулам (5.80) и (5.81).

Если п<1, В формулах (5.87)-(5.89) при--нимается ifi==i. При ifi>5 фундамент рассматривается как ленточный, а коэффициенты 1 %q и с принимаются равными единице.

Пример 5.16. Требуется рассчитать несущую способность основания прямоугольного фундамента. В основании фундамента залегают суглинок с коэффициентом пористости е=0,65 и показателем текучести /=0,4. Нормативное значение угла внутреннего

трения грунта ф^.=22; нормативное значение удельного сцепления с^=20 кПа. Удельный вес грунта для расчета по первой группе предельных состояний выше подошвы фундамента Vj=16,l кН/м^, ниже подошвы 7=17,2 кН/м^; равнодействующая вертикальных расчетных нагрузок F=220 кН; момент и рав

нодействующая горизонтальных нагрузок; на уровне верха фундамента соответственно составляют: М'~

= 64 кН-м; f=80 кН (рис. 5.35). Сооружение II класса.

Решение, Из расчета по второй группе предельных состояний с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах, а также возможности повыщения краевого давления на 20 % по сравнению с расчетным давлением получены размеры . фундамента в плане 6 = 1,8 ж и =0.9 м (здесь & - cTopo;-ia подошвы фундамента, направление которой совпадает с направлением действия горизонталы й составляющей нагрузки и возможным направлением потерн устойчивости). Глубина зложення фундамента d= = 1,3 м.

Расчетные значения прочностных характеристик для расчета по первой группе предельных состояний составляют; ф^==ф,/Г^=22/1Д=20°; с^=с^/у^,=20/1,5== = 13 кПа.

Равнодействующая вертикальных расчетных нагрузок на уровне подошвы фундамента с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах

220-]- 1,8-0.9.1,3.20 = 262 кЬ.



wm /y/j Г

М

ч

г в

Рис. 5.35. К примеру 5.16 а - нагрузки, заданные на уровне верха фундамента и приведенные к подошве; б - приведенные размеры подошвы фундамента

Результирующий момент относительно центра тяжести подошвы

М = Л -Р;й! = 64 -80-1.3 = 40 кН-м

Для определения приведенных размеров фундамента Ь' и I необходимо вычислить эксцентриситет приложения нагрузки: =M/f =40/262 = 0,15 м. Тогда

& = & - 2(?,. = 1,8 - 2-0,15 = 1,5 м; Г = / = 0,9 м. о

Отношение сторон п=Г/&=0,9/1,5=0,6<1, поэтому в формулах (5.87)-(5.89) принимаем 11=1 и получаем:

1 = 1 -0,25/1 = 0,75;

£g = l-f 1,5/1 =2.5;

== 1 + 0,3/1 = 1.3.

Значение угла б находим по формуле (5.82) tg б = 80/262 = 0,305; 6=17°.

Проверяем условие (5.83) sin 20°=0,342 ; 0,305< <0,342, следовательно, расчет можно производить по формуле (5.79).

По табл. 5.28 находим значения Л^ =0,64, Л'=

=3,24 и /V g =6,23.

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания по формуле (5.79) будет:

iV = 1,5-0,9 (0,64-0,75-1,5-17.2 3,24.2.5-16,1-1.3 +

+ 6,23-1,3-1,3) = 388 кН.

Проверяем условие (5.78): 262 кН<0,9-388/1.15= = 304 кН, т. е. несущая способность основания при принятых размерах фундамента обеспечена.

Б. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА НА ГЛУБОКИЙ СДВИГ ФУНДА?ЛЕНТОВ С НАКЛОННОЙ ПОДОШВОЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ ВНЕЦЕНТРЕННОЙ НАКЛОННОЙ НАГРУЗКИ

Фундаменты с наклонной подошвой целесообразно применять вместо фундаментов с го? ризонтальной подошвой в тех случаях, когда для последних не выполняется условие (5.83).

Эффективно также в этих случаях использование подушки с наклонной подошвой из песка, щебня, тощего бетоИа или применение фундамента с зубом.

Нормальная составляющая силы предельного сопротивления основания для наклонной подошвы определяется по формуле (5.79), где за d принимается минимальное заглубление фундамента. Коэффициенты Ny и Nc в этом случае находятся по табл. 5,29 и 5.30 в зависимости от расчетного значения.угла внутреннего трения грунта ф1, угла наклона подошвы к горизонту ос и угла S между направлением равнодействующей нагрузки на фундамент и нормалью к подошве. Коэффициент Nq определяется по формуле

N=NJctgq>-\-U (5.90)

ТАБЛИЦА 5.29.

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА N

У

а°

Значения

у при

б°

0,22

0,26

0,30

0,34

0,38

0,41

0,63

0,38

0.64

0,40

,

0,67

0,45

0,70

0,48

0,72

0,51

0,73

0,53

1,38

0,95

0,52

1,35

0,96

0,57

1,33

0,96

0,59

1,31

0,95

0,61

1,28

0,94

0,63

1,25

0,94

0.65

2,86

2,08

1,36

0,73

2,68

1,97

1,31

0,72

2,55

1,88

1,26

0,74

2,40

1,75

1,22

0,74

-

2,26

1,70

1.19

0.75

2,15

1,60

1.14

0,78

-

5.90

4,36

2,93

1,83

0,93

5,37

3,99

2,71

1.70

0,90

4,89

3,59

2,49

1,58

0,89

4,38

3,31

2,32

1,49

0,86

4,07

3,05

2,14

1,43

0.85

3,66

2,78

2,01

1,35

0.85

12,38

9,01

6,30

4,00

2,38

1,15

10,80

7,90

. 5,60

3,60-

2,15

1,05

9,39

6,96

4,96

3,26

1,96

1,02

8,53

6,20

4,39

2,93

1,80

0,98

7,56

5,55

3,90

2,62

1,66

0,85

6,80

5,20

3,40

2,30

1,50

0,82

27,10

20,40

13,96

9,15

5,55

3,04

23,09

16,96

11,76

7,36

4,83

2,67

19,11

14,17

9,95

6,58

4,16

2,39

16,94

12,25

8,66,

.5.79-

3,66

. 2,12

14,12

9,89

7,57

5,13

3,12

1,90

12,18

8,74

6,34

4,31

2,82



Глава 5. Расчет-оснований .фундаменте: мелкого заложения

Угол б определяется по формуле (5.82), в а] которой Fh и Fv - составляющие нагрузки на фундамент (параллельная плоскости подошвы и нормальная к ней). При этом таклсе необхо-димо.выполнение условия (5.83), ...

ТАБЛИЦА 5.30. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

. -Л/ .

Значения

Nc при

6,64

6.30

-

6,10

5.84

5,57

5,32

--

8,59

6,78

8.15

6,40

-

7,74

6,04

7,33

5,69

6,94

5,34

6,55

5,05

11,37

9,47

7.16

8,87

6.67

-

10,02

8,29

6,19

9,39

7.74

5,74

-

8,79

7,22

5.30

8,22

6,72

4,89

15,47

13,08

10,48

7,63

14.40

12,11

9,66

6,99

13,30

11,19

8,90

6,39

12,31

10,34

8,18

5,83

11,39

9,53

7,51

5,30

10.52

8,78

6,88

4,81

21,79

18,44

15,03

11,60

8,13

19,92 .

16,83

13,69.

10,53

. 7,33

Ю

18,19

15,35

12,45

9,54

6,59

16,60

13.98

11,31

8,63

5,91

15,14

12,72

10,26

7,78

5,28

13,79

11,56

9,27

7,01

4,70

31,98

26,91

21,97

17,97

12,75

8,65

28,80

24,10

19,60

15,50

11,50

7,65

25.83

21,68

17,65

13,80

10,18

6,76

23,18

19,44

15,79

12,31

9,04

5,95

20,80

17,41

13,11

10,96

8,01

5,25

18,50

15,60

12,40

9.70

7,20

4.75

49,45

41,13

33,37

26,26

19,87

14.21

43,60

36,24

29,36

23,07

17,42

12,41

38,42

31,91

25,82

20.25

15.25

10,82

33,84

28,07

22,69

17,76

13,33

9.41

29,78

24,68

19,91

15,55

11,64

8,17

26,19

21,68

17,46

13,60

10,13

7,06

Коэффициенты формы и приведенные размеры фундамента определяются так же, как и для фундаментов с горизонтальной подошвой.

Пример 5.17. Требуется рассчитать несущую способность основания фундамента с наклонной подошвой. В основании фундамента залегают пылеватые пески с е=0,75; ф^=26°; с,=2 кПа; yj-=l7,\ кН/м^; угол наклона подошвы фундамента к горизонту а= =20°. Минимальная величина заглубления фундамента d=l,5 м. Размеры фундамента предварительно определены из расчета по деформациям: й=2,1 м; /= = 1,2 м. С^сема фундамента й нагрузок приведена на-рас. 5.36. Нормативные ы расчетные нагрузки даны а табл, 5.31.


i=b-2e

Ъ

Рис. 5.36. К примеру 5.17

а - заданные нагрузки и нагрузки, приведенные к подошве; § - приведенные размеры подошвы фундамента

Решение, Расчетные значения прочностных характеристик грунта основания

= 4>JVg = 26?/1.1 = 23 40 и Cj ==>

= Cj/Vg = 2,0/1.5 = 1,3 КПа.

Фактический угол наклона к вертикали равнодействующей всех сил

б* == arctg

= arctg

180 407,5,

= 23? 40*.

Угол между направлением равнодействующей й нормалью к подошве

б == б' - а = 23° 40 ~ 20° = 3° 40.

Составляющая равнодействующей всех нагрузок, нормальная к подошве,

Fcos6

407,5-0,998

= 445 кН.

cos б' 0.914

Составляющая касательная к подошве

F sin а у

cos б'

407.5-0.065 0,914

: 29 кН.

Эксцентриситет приложения составляющей нагрузки, нормальной к подошве,

= MIF = 30/445 = 0.07 м.

Приведенные размеры подошвы фундамента: Г = / = 1,2 м; Ь' =6 -2е^ = 2,1 - 2.0.07 =: 1,96 м.

Коэффициенты формы rj = 6= 1,2/1,96 = 0.61 <! 1; принимаем ц~\.

Тогда

= 1 0,25/г) = 1 - 9,25/1 = 0.75; q = l-bl,5/n = l-1-1,5/1 = 2.5: 6 = l-i-0,3/i] = 1-1-0.3/1 = 1.3.

Вычисляем угол б по формуле (5.82):

tg б =29/445 = 0.065; 6 = 3° 40.

Коэффициенты несущей способности определяем по табл. 5.29 и 5.30 при 9j =23°40; а=20° к б = 3°40 . Путем интерполяции находим: Л' =3,0; Л/=12,5, откуда .. \

12.5

ctg-23° 40

+ 1 = 6,4.



г5.6.. Расчет, оснований по нестцей. способности

ТАБЛИЦА 5.31. К ПРИМЕРУ S.17

Вид нагрузки

Нормативное значение нагрузки, кН

Ко,эффи-циент надежности по нагрузке

ь

Русчетное значение нагрузки, кН

Расстояние от линии действия сил

центра тяжести подошвы фундамента, и

Момент М относительно центра тяжести подошвы фундамента, кН-м

Вертикальная составляющая внешни.х нагрузок

211,0

J - .

250,0

0,96

Вес стеновых панелей F

58,0

69,6

0,59

41,1 . -

Вес грунта на уступах фундамента F \ . . ....

54,9

60,4

0,03

1,8

Вес фундамента F. . .

25,0

27,5

0,36

Горизонтальная составляющая внешних нагрузок F

156,0

-f =ЪР =407,5 V VZ

180,0

1,46

-262,8

S/M=30,0

Составляющую силы предельного сопротивления основания, нормальную к подошве, вычисляем по формуле (5.79):

Л' = 1,96.1,2 ( 3,0-0,75-1,96-17,1 -f 6,4-2,5-17,1-1,5 + + 12,5-1,3.1.3) = 1630 кН.

Проверяем условие (5.78): 445 кН<0,9-1630/1,15 = = 1270 кН, т. е. несущая способность обеспечена.

В. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДВУХСЛОЙНОГО ОСНОВАНИЯ

При расчете основания (рис. 5.37), состоящего из двух слоев (первого мощностью d-y-H с расчетными значениями прочностных харак-


Рис. 5.37. К расчету несущей способности двухслойного оснований

где iVj 2~ безразмерный ко-эффициент, зависящий от Cj/Cj . cl(y.b), ,ф^ и Я/й при Cj=7t О или от

с|/(7)),ф^, ф' и Hjb при Cj=0 (табл. 5.32).

Пример 5.18. Следует рассчитать несущую способность двухслойного основания ленточного фундамента. Схемы фундамента и основания представлены иа рис. 5.38. грунт основания: верхний слой толщи- ной 2,0 м - супесь с характеристиками /=0,25; ~

= 10 кПа, ф^=27° и =17 кН/м^; подстилающий

слой - глина с характеристиками / -0,75, с'=20

Li 1

кПа, ф[=5° и Vi=16 кН/м . Ширина подошвЫ фундамента й = 1,0 м, заглубление фундамента й=\ и.

W УУ/ У/У /-t

теристик с\ и ф! и второго неограниченной мощности с расчетными значениями прочност-

ных характеристик Cj и ф^ ), удельный вес грунта принимается для обоих слоев одинаковым, равным Yi- Величина центральной вертикальной силы предельного сопротивления основания ленточного фундамента определяется по формуле

(5.91)

Рис. 5.38. К примеру 5,18

Нагрузка на 1 м длины фундамента fy=220 кН. Сооружение 1И класса. . -

Решение. Значение удельного веса принимаем равным среднему значению объемных весов о^оих слоев:

Vj = (Vj + vJ)/2 = (17 + ]6)/2 = 16,5 кНМ

Cj/Cj=20/10=2,0;

Далее вычисляем

= 10/16,5-1=0,61; Я/&=1,0/1,0=1,0 и по табл. 5.32 находим 2 . Тогда по формуле (5.91)

iVy = (1/2) 12-М6,5-25,2 = 208 кИ. , ..



ТАБЛИЦА 5.32. ЗНАЧЕНИ;Я КОЭФФИЦИЕНТА

Значения N при ф°

0 10

0,3V

0,05 0,50 5,00

=0; ф5 =

0,74 2,62 13,24

=10°

1,39 3,12 14,02

2,01 3,70 14,82

2,65 4,30 15,67

0,05 0,50 5,00

0,57 3,32 19,64

1,61 4,21 21,13

2,69 5,23 22,73

3,84 6,39 24.41

0,05 0,50 5,00

0,55 4,90 34,42

2,02 6,88 38,20

4,67 9,29 42,31

7,46 12,21 46,78

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 49,15

2,02 9,65 55,01

6,42 13,86 62,32

12,16 19,05 70,40

0,05 0,50 5,00

0,56 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,07 83,14

18,10 27,11 95,56

0,05 0,50 5,00

=0; Ц)\ =

0,77 5,28 21,25

=20°

3,75 6.50 22,75

5,25 7,74 24,31

6,67 9,16 25,98

0,05

0,50

5,00

0,57 5,55 22,07

2,20 7,36 31,84

5,50 9,52

34,81

8,09 11,83 37,95

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,35 52,34

6,42 13,74 59,59

12,01 19,01 67,31

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 71,61

6,42 18,56 83,77

17,44 27.12 97,36

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 108,40

20,47 36,43 128,60

0,05 0,50 5.00

=0; ф^ =

0.77 7,71 36.88

30°

11,22 15.19 40.11

14,69 18,28 43.47

18,11 21,58 47,09

0,05 0.50 5,00

0,57 5,72 45,14

2,20 12,09 59,79

12,40 18,58 56,72

18,40 23,99 63,06

0,05 0.50 5.00

0.55 5.55 55.57

2,02

э,ю

72,34

6,42 19.22 85.70

19,38 30,28 100,38

0.05 0.50 5.00

0.55 5.S5 55.57

2.02 9,82 86.09

6.42 19,22 112.22

20,47 37,39 136,57

Значения N при ф^ 1

1 20

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 138,31

20,47 43,49 173,06

Cj/Cj=0,5; фJ =0°

0,05 0,50 5,00

0.35 3,53 35,37

0,58 3,92 37,33

0,85 4,40 40,05

1,15

4,93 42,81

0,05 0,50 5,00

0,40 4,04 40,44

0,82 4,71 43.65

1,33 5.57 48,06

1,92 6,50 52,49

0,05 0,50 5,00

0.51 5,16 51,62

1,56 6,83 59,62

2,89 8,82 68,24

4,49 11.06 77.15

0,05 0,50 5,00

0.55 5,55 55.57

2,02 9,20 76,07

5,00 12,61 89,01

8,05 16.59 102.48

0,05 0,50 6,00

0,55 5.55 55,67

2,02 9,82 86,09

6,42 17,01 110,61

12,66 23,17 129,02

=0,5: ф2

=10°

0,05 0,50 5,00

0.78 5.53 47.62

1,71 6,48 51.96

2,37 7.42 56.14

3,05 8,39 60,27

0,05 0,50 5,00

0,57 5,55 55,57

1,82 7.13 57,42

3,01

8.75 64,29

4,21 10,46 71,12

0,05 0,50 5.00

0,55 5,55 55,57

2,02 9.05 71,91

4.89 12,46 85,41

7,82 16,35 98,96

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,39 16,83 107,64

14,40 23,34 128,02

0.05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,08

6,42 19,22 130,73

18,47 31,52 158,31

=0,5; ф^

=20°

0,05 0,50 5,00

0,77 7,71 71,17

4,23 11,62 78,20

5,78 13,46 84.91

7.31 15.46 91,72

0,05 0,50 5,00

0,57 5,72 57,21

2,20 11,09 80,30

5,96 14,36 91,88

8,67 17.68 103,08

0,05 0,50 5.00

0,55 5,55 55,67

2,02 9,82 85,93

6,42 16,94 109,92

12,43 24,08 132,26



продолжение табл. 5.32

Значения N при ф°

Н/Ь

Значения.7\7с,при Фр-

20 1

30

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 130,09

17,52 31,72 163,11

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,20 9,82 86,09

6,42 19,22 135,70

12,90 27,30 172,28

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

20,49 40,62 195,97

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

18,85 35,54 205,06

=0,5; фJ=30°

0,05 0,50 5,00

0,77 7,78 77,85

3,85 24,26 132,16

15,74 28,46 143,92

19,26 32,52 155,78

0.05 0,50 5,00

0,77 7,71 77,18

4,76 16,73 131,01

6,42 19,22 143,92

7,96 21,81 156,20

0,05 0,50 5,00

0,57 5,72 57,21

2,20 12,09 111,17

13,21 26,61 143,92

19,39 33,76 164,78

0.05 0,50 5,00

0,57 5,72 57,21

2,20 12,09 111,17

6,42 19,22 143,92

9,26 23,58 164,68

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,74 143,92

19,89 37,06 188,26

0,05 0.50 5.00

0,55 5,55 55.57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

12,91 28,94 187,25

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143.22

20,40 41,52 213,87

0,05 0,50 5.00

0,55 5.55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

20,47 35,72 213,53

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,12

20,47 43,49 265,07

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86.09

6,42 19,22 143,92

20,47 35,72 213,53

Cj/cj=i; (pi-

=30°

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

0,82 6,31 61,32

1,12 7,12 67,05

1,44 7,86 72,33

0,3

0,05 0,50 5,00

0,77 7,71 77,19

13,18 .33,31 223,42

16,81 38,46. 244,67

20,40 ,43,55 265,07

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

1,05 6,93 65,68

1,60 8,23 74,81

2,22 9,57 83,40

0,05 0,50 5,00

0,57 5,72 57,21

2,20 12,09 111,17

14,03 34,69 229,55

20,40 43,55 265,07

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 65,57

1,76 8,71 78,15

3,16 11,54 96,36

4,84 14,51 111,97

0,05 0.50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19.74. 155,62

20,40 .43,55 265,07

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

5,28 15,46 117,66

Р,42 20,44 141,60

0,05 0,50 5,00

0,55

5,55. 55,57

2,02 9,82 86,09

6.42 19,-22 143.91

20,40 43,55 265,07

0,05 0,50 5,00

0,55

5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 140.78

13,07 27,40 172,46

0,05 0,50 5,00

0,55 6,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19.22 143,92

20,40 43,55 265,07

Cj/Cj=l; ф^:

=10°

0,05 0,50 5,00

0,77 8.33 76,98

2,02 9,82 86,09

2,74 11,14 94,69

3,46 12,53 102,23

0,05 0,50 5,00

0,77 7,78 77,85

1,28 10,90 107,12

1,64 12,32 119,14

2,02 13,65 130,17

0,05 0,50 5,00

0,57 5.72 57.21

2.02 9,82 86.09

3,29 12,19 100,17

4,61 14,51 113,32

0,05 0,50 5,00

0,57 5,72 57,21

1,45 10,70 103,01

2,11 13,22 12S.35

2,82 16,52 142,84

0,05 0,50 5,00

0,55 5,65 55,57

2,02 9,82 86,09

5,11 15,20 116,41

8,19 20,28 141,70

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

3,67 15.97 136,95

5,50 20,79 173,84



Глава 5. Расчет оснований фундаментов мелкого, заложения

Продолжение табл. о.32

Н/Ь

Значения Л' при ф°

Значения Л/ при ф°

10 \ 20

30 .

1.5,

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

5,82 . 19,22 143,92

9,17

27,21 1,5 205,37

0,05 0,50 5,00

1,06 1,06 1,06

4,70 4,82 4,8

. 7.84 13,53 17,70

0,05 0,50 5,00

0,55 5,56 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

13,89

34,73 2,0 238,96

0,05 0,50 5,00

1,06 1,06 1,06

4,82 4,82 4,82

12,31 17,70 17,70

Cj/cj =2; фJ =10=

0,05 0,50 5,00

0,77 7,78 77,85

2,66 16,36 152,86

3,48 18,59 169,42

, 4,27 20,79 .185,60

0,05 0,50 5,00

0,57 5,72 57.21

2,20 12,09 111,17

3,92 18,77 168,70

5,39 22,51 194,72

0,05 0,50 5,00,

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

5,53 19,20 155,62

.8,90 27,74 217,83

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

14,01 34,34 241,79

0,05 0,50 . 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

19,56 42,50 265,05

с[/с

I -2; ф;

=20°

0,3

0,05 0,50 5,00

0,77 7,78 77,85

5,81 27,05 235,80

7,60 30,80 261,58

9,26 34,55 284,16

0,5-,

0,05 0,50 5,00

0,57 5,72 57,21

2,20 12,09 111,17

7,30 28,94 243,49

10,34 35,41 285,40

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,74 155,62

13,73 38,16 284,39

0,05 0,50 5,00

0,55 5,55 55,57

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

20,40 42,16 268,28

. .2,0

0,05 0.50 5,00

0,55 5,55 55,57

=0*; ф;

2,02 9,82 86,09

6,42 19,22 143,92

20,47 43,49 265,07

0,05 0,50 5,00

0,67 1,48 1,48

0,98 5,57 51,43

1,31 6,47 54,89

0,05 0,50 5,00

0,79 1,10 1,10

1,38 5,36 17,50

2,01 ,7,17 58,15

1,0

0,05 0,50 5,00

1,06 1,06 1,06

2,75 4,82 4,82

4,43 9,73 20,21

сг =0*:

Ч>1

=10°.

0,05

1,40

2,49

3,28

0.50

1,48

9,21

10,62

5,00

1,48

75,95

85,24

0,05

1,10

2,92

4.27

0,50

1,10

8,43

11,30

5,00

1,10

17.50

82,54

0,05

-1--

1,06

4,40

7,58

0,50

1,06

4.82

13,73

5,00

1,06

4.82

20,21

0,05

1,06

4.82

11,99

0,50

1,06

4,82

17,36-

5,00

1,06

4,82

17,70

0,05

1,06

4,82

17,69

0,50

1,06

4,82 ,

17,70

5.00

1,06

4,82

17,70

При Cj=0 во второй графе принимаются значе-

ния с

Условие (5.78) не выполняется, так как <Pj;. Поэтому увеличиваем ширину фундамента и принимаем й = 1,2 м. Получаем новое значения отношения

16,5-1,2

= 0,5.

Находим по табл. 5.32 новое значение коэффициента iV, =22,39 и получаем:

iV = (1/2) 1,2-1-16,5-22,39 = 270 кН.

Проверяем условие (5.78): 220 кН<0,9-270/1,1 = =221 кН. Устойчивость основания фундамента обеспечена.

5.6.3. Расчет устойчивости

фундамента по схеме плоского сдвига

Расчет фундамента на сдвиг по его подошве или по подошве грунтовой подушки производится при действии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случае не-стабилизированного состояния грунтов основания, а также и стабилизированного, если не выполняется условие (5.83).



При расчете на плоский сдвиг применяется формула

2f3a<Tc2fsr/Vn, (5.92)

где SF -н SFj -суммы проекций на плоскость

скольжения расчетных сил, соответственно удерживающих и сдвигающих.

Сумма удерживающих сил.

= Л-Ас+Е^ (5,93)

и сумма сдвигающих сил

2f,a = f/, + £ , (5.94)

где F у - нормальная к плоскости скольжения составляющая расчетной нагрузки на фундамент; и - гидростатическое противодавление (при уровне грунтовых вод выше подошвы фундамента); Л - площадь подошвы фундамента; F -касательная к плоскости

скольжения составляющая нагрузки на фундамент; £рИ равнодействующие пассивного и активного

давления грунта.

Равнодействующая пассивного давления грунта на вертикальную грань фундамента определяется по формуле

Cj d

Yt dk 4--

iK- 1), (5.95)

где d - глубина заложения фундамента со стороны возможного выпора грунта; А р-коэффициент пассивного давления грунта; .p=tg(45-(-(p j/2).

Равнодействующая активного давления вычисляется по выражению

= ~ (Yi di Я - 2ci yiT) (d - A J, (5.96)

где d\ - глубина заложеиня фундамента со стороны, противоположной возможному выпору грунта; X - коэффициент активного давленчя грунта:

= §М45°-ф^/2); к^=.2с,УК1[ъ\]

пример 5.19. Требуется рассчитать фундамент распорной системы по схеме плоского сдвига по подошве. Грунт основания - супесь; /=0,5; е=0,65;

<:=6 кПа; 2 ; 7=17 кН/м^ Расчетные нагрузки на уровне подошвы фундамента Fy=240 кН; F= = 110 кН. Глубина заложения фундамента от уровня планировки d=\ м, от уровня пола di = l,5 м. Соору-н<ениё П1 класса. Размеры фундамента получены ич расчета по деформациям; 6 = 1,5 м; /=1 м.

Решение. Расчетные значения прочностных характеристик грунта основания

= 6/1,5 = 4 КПа; (р^=:ф^/== - 24/1,1 = 22°.

Проверяем выполнение условия (5.83). По Фопму-ле (5.82)

tg б = 110/240 = 0,46;- 6 = 25°; sin22°= 0,375; tgб>siпфJ,

т. е. условие (5.83) не выполняется и формула (5.82) в рассматриваемом случае неприменима. Расчет следует производить по схеме плоского сдвига (рис. 5.39). Для грунтов засыпки принимаем:

= 0,95 Tj= 0.95.17= 16,1 кН/мЗ;

: 2 кПа; :0,9.22 = 20°. Для вычисления равнодействующих активного и

Cj = 0,5Cjj =0,5-4:

ФJ =0,SfPj

пассивного давления по формулам (5.96) и (5.95), предварительно определяем коэффициенты X и Л,.,

а также h.

%а (45° - 20°/2) = 0,49;

р = tg (45° -f 20°/2) =2,04;

9.9-1/ О 49 7 o,4:j

16,1-0,49


Рис. 5.39. К примеру 5.19

£ = -1 (l6,M,5-0,49 - 2-2у'о,49 ) X 2

X (1,5 - 0,35) = 3,8 кН;

16,Ы.2,04 -f

2-1

tg 20°

(2,04-1) = 22 КН.

Вычисляем суммы удерживающих и сдвигающих сил по формулам (5.93) и (5.94):

. = (240 - 0) tg 22° + 1 5-1-4-f 22 = 124 кН;

2F = по-f 3,8 = 113,8 кН. Проверяем условие (5.92):

7 ./V = 0,9-124/1,1 = 102 кН < 113,8 кН.

Устойчивость фундамента против сдвига по по-доише не обеспечена. Увеличение размеров подощвы в рассматриваемом случае практически не дает эффекта (в связи с небольшим удельным сцеплением с), поэтому целесообразнее устройство фундамента с наклонной подошвой или подушки с наклонной^ подошвой (с проверкой возможности сдвига по контакту фундамент-цодушка ).

5.6.4. Графоаналитический метод расчета несущей способности основания

(метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения)

Графоаналитические методы оценки несущей способности используются при сложных расчетных схемах системы фундамент-основание , для которых аналитические метоДы не разработаны.

Несущая способность основания определяется графоаналитическим методом с построением круглоцилиндрических , поверхностей скольжения в следующих случаях:

основание слол<ено неоднородными грунтами (кроме случая двухслойного основания, рассмотренного выше);

пригрузка со стороны, противоположной возможному выпору грунта основания, больше 0,5R (где R - расчетное сопротивление грунта основания);



фунданйеш'Ы расположены.на откосе, вблизи откоса или под откосом;

возможно возникновение нестабилизиро-ванного состояния грунтов основания (кроме случаев,! для которых имеются аналитические методы расчета).

В методе круглоцилиндрических поверхностей скольжения значение предельной нагрузки на-основание не определяется, а вычисляется коэффициент устойчивости k, значение которого для всех возможных поверхностей скольжения должно быть не менее 1,2. Коэффициент устойчивости ленточного фундамента для принятой поверхности скольжения вычисляется по формуле, в которой моменты даны на 1 м длины фундамента:

Ш

II- и на ней отмечаем новые предположи-

г f t

тельные положения центров Oj, О 2, С)?..- Для, каждого из этих центров вновь проводим расчет по формуле (5.97). Полученное минимальное значение к сравниваем с его допустимым значением. Если k меньше допустимого, следует увеличить размеры фундамента или устроить подушку из более прочного грунта.

Ж

,[ к;

п' к

Песок

rb\ (p. + Уь- h.) tg cos g. + S (Ci,-/cosa.)1 CtjnecS ~ : Щп hi + + Yi, h. sin a.

. (5.97)

где S/W и 2M - суммы моментов сдвигающих и удерживающих сил относительно центра вращения; г-радиус поверхности скольжения; 6 - ширина элементарных вертикальных полос, на которые делится сдвигаемый массив Р j - средняя (в пределах

ширины полосы) ордината эпюры давлений на грунт от сооружения без учета противодавления воды, определяемая по формуле для йнецентренного сжатия;

- средняя высота t-й полосы грунта; v j. -расчетное значение удельного веса грунта в пределах i-й полосы, принимаемое с учетом взвешивающего действия воды; ф^ - расчетное значение угла внутреннего трения грунта по Площадке скольжения в пределах рассматриваемой полосы; а^- угол между вертикалью и нормалью к г-й площадке скольжения; Cj. -расчетное значение удельного сцепления

грунта по площадке скольжения в пределах t-й полосы; JSjijj-равнодействующая активного давления

т-го слоя грунта на боковую грань фундамента, определяемая по формуле (5.93); Zj.-расстояние от

линий действия силы до горизонтали, проходя-

щей через центр поверхности скольжения; F у -равнодействующая вертикальных нагрузок на уровне подошвы фундамента; а - расстояние от центра поверхности скольжения до линии действия силы F,

Произведение ynhi sin oLi в формуле (5.97) для нисходящей части кривой скольжения принимается со знаком -f , а для восходящей- со знаком - .

Положение центра и радиус наиболее опасной круглоцилиндрической поверхности при отсутствии связей фундамента с конструктивными элементами здания определяются следующим образом (рис. 5.40). В окрестности центра предполагаемой поверхности скольжения проводим горизонтальную линию /-/. На этой линии отмечаем несколько положений предполагаемых центров О], О2, Оз,... поверхностей скольжения и вычисляем для них коэффициент устойчивости. Через точку А, соответствующую минимальному, значению коэффициента устойчивости, проводим вертикальную прямую


Рис. 5.40. К расчету несущей способности оснований по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения

а -расчетная схема; б - усилия, действующие на г-ю полоску

При наличии связей фундамента с конструктивными элементами зданий (перекрытиями, анкерами и др.) за Центр. поверхности скольжения может приниматься точка опирания фундамента.

пример 5.20. Следует оценить несущую способ ность основания методом круглоцилиндрических по верхностей скольжения. Фундамент (ленточный) является стеной подвала. Размеры фундамента, нагруз ки и грунтовые условия приведены н.а рис. 5.41 В точке А фундамент связан с междуэтажным пере крытием. Верхний слой грунта толщиной 2,3 м - су глинок с Vi = 18 кН/мЗ; ф^=20° и Cj.==!5 кПа; под стилающий грунт -глина с Vi=18,5 кН/м^; ф^=6°; Cj=19 кПа; грунт обратной засыпки (выполняется на всю высоту из суглинка) имеет характеристики v =

=0,95Vj=0,95-18 = 17 кН/м^; фJ=0,9ф j.=0,9 20= 18°i

Cj =0,5с J -=0,6-15=7,5 кПа. Вертикальная нагрузка

yv=200 кН/м приложена с эксцентриситетом е=0,25 м. Ширина подошвы фундамента, полученная расчетом по деформациям, равна 2 м. Для уменьшения размеров фундамента применена песчаная подушка тол-щиной .0,5 м с характеристиками кН/м^; ФJ =

=34°; Cj=l кПа. Ширина подощвы в этом случае

принята равной 1,5 м. Вес 1 м длины фундамента 0 = 98 кН.

Решение. Поскольку фундамент загружен внецентренной наклонной нагрузкой и следует принимать во внимание активное давление грунта, расчет



1 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 48